高炉炉况的判断和失常炉况处理

高炉炉况的判断和失常炉况处理要保持高炉优质、高产、低耗、长寿，首先就是维持高炉炉况的稳定顺行。从操作方面来看，维持高炉炉况的稳定顺行主要是协调好各种操作制度的关系，做好日常调剂。正确判断各种操作制度是否合理，并准确地进行调剂，掌握综合判断高炉行程的方法与调剂规律，显得尤为重要。观察炉况的内容主要就是判断高炉炉况变化的方向与变化的幅度。这两者相比，首先要掌握变化的方向，使调剂不发生方向性的差错。其次，要掌握各种参数波动的幅度。只有正确掌握高炉炉况变化的方向和各种资料，调剂才能恰如其分。常见的炉况判断方法有直接判断法和利用仪器仪表进行判断。一．直接观测法高炉炉况的直接判断包括看出铁、看渣、看风口、看料速和探尺运动状态等，这是判断炉况的主要手段之一，尤其是对监测仪表不足的小型高炉更为重要。虽然直接判断法缺乏全面性，并且在时间上有一定的滞后性，但由于其具有直观和可靠的特点，因此是一项十分重要的观察方法，也是高炉工长必须掌握的技能。（一）看出铁主要看铁中含硅与含硫情况，它的变化能反映炉缸热制度、造渣制度、送风制度、装料制度的变化情况。判断生铁含硅高低，主要以铁水流动过程中火花大小、多少，以及试样冷却后的断口颜色为依据。铁水含硅低时，在出铁过程中，火花矮而多；铁水流动性好，不粘铁沟，铁样断口为白色。随着铁水含硅量的提高，火花逐渐变大、变少，当含硅量超过3．0％时就没有火花了，同时铁水流动性也越来越差，粘铁沟现象越来越严重，铁样断口逐渐由白变灰，结晶颗粒加粗。看火花估计含硅量要综合看出铁的全过程。既要看主沟火花的多少，又要看小坑出口及其它地方的火花情况，同时还要注意铁水的流速对火花的影响，一般流速快时火花多，这要与硅过低的情况区分开来。目前大型高炉铁沟都加沟盖，很难通过看火花来判断含硅量，这时可以通过看铁样断口来判断炉温。看生铁含硫情况是以铁水表面“油皮”多少和凝固过程中表面裂纹的变化及铁样断口来观察。铁水表面“油皮”多，凝固时表面颤动，裂纹大，形成凸起状，并有一层黑皮，铁样断口为白色，呈放射状针形结晶，铁样质脆易断时生铁含硫高。随着生铁“油皮”减少，凝固时裂纹变小，形状下凹，铁质坚硬，断口白色减少则生铁含硫降低。高硅高硫时铁样断口虽然是灰色的，但布满白色星点。生铁含硅含硫量直接反映了炉缸热制度与造渣制度是否合理。高炉炉温充足时，生铁中[Si]升高而[S]降低。炉凉时，生铁中[Si]降低而[S]升高；当炉缸温度发生变化时，生铁中[S]的波动幅度比[Si]大。在炉渣成分基本不变的条件下，生铁含[Si]量增加，炉缸温度也相应增加。因此，在其它条件相同时可以用生铁含[Si]量来判断炉缸温度，生铁中含[S]量的变动成为判断炉缸温度变化趋势的标志。1．看火花判断含硅量(1)冶炼铸造生铁。当[Si]大于2．5％时，铁水流动时没有火花飞溅；当[Si]为2．5％～l．5％时，铁水流动时出现火花，但数量少，火花呈球状；当[Si]小于1．5％时，铁水流动时出现的火花较多，跳跃高度降低，呈绒球状火花。(2)冶炼炼钢生铁。当[Si]为1．0％～0．7％时，铁水流动时火花急剧增多，跳跃高度较低；当[Si]小于0．7％时，铁水表面分布着密集的针状火花束，非常多而跳得很低，可从铁口一直延伸到铁水罐。目前，高炉主要以冶炼低硅生铁为主，硅含量一般在0．3％～0．6％之间，应掌握这个区间内火花的变化情况。2．看试样断口及凝固状态判断含硅量(1)、看断口。1)、冶炼铸造铁：当[Si]为1.5％～2.5％时，模样断口为灰色，晶粒较细；当[Si]大于2.5％时，断口表面晶粒变粗，呈黑灰色；当[Si]大于3.5％时，断口逐渐变为灰色，晶粒又开始变细。2)、冶炼炼钢生铁：当[Si]小于l.0％时，断口边沿有白边；当[Si]小于0.5％时，断口呈全白色；当[Si]为0.5％～l.0％时，为过渡状态，中心灰白，[Si]越低，白边越宽。(2)、看凝固状态。铁水注入模内，待冷凝后，可以根据铁模样的表面情况来判断。当[Si]小于1.0％时，冷却后中心下凹，生铁含[Si]越低，下凹程度越大；当[Si]为1.0％～l.5％时，中心略有凹陷；当[Si]为1.5％～2.0％时，表面较平；当[si]大于2.0％以后，随着[Si]的升高，模样表面鼓起程度越大。3．用铁水流动性判断含硅量在生铁含[S]合格的情况下，可以根据铁水的流动性来判断炉温。(1)冶炼铸造生铁。当[Si]为1.5％～2.0％时，铁水流动性良好，但比炼钢铁黏些；当[Si]大于2.5％时，铁水变黏，流动性变差，随着[Si]的升高黏度增大。(2)冶炼炼钢生铁。铁水流动性良好，不粘沟。4．生铁含[S]的判断(1)看铁水凝固速度及状态。1)当[S]小于0.04％时，铁水很快凝固；2)当[S]在0.04％～0.06％时，稍过一会儿铁水即凝固，生铁含[S]越高，凝固越慢，含[S]越低，凝固越快；3)当[S]在0.03％以下时，铁水凝固后表面很光滑；4)当[S]在0.05％～0.07％时，铁水凝固后表面出现斑痕，但不多；5)当[S]大于0.1％时，表面斑痕增多，[S]越高，表面斑痕越多。(2)看铁水表面油皮及样模断口。1)当[S]小于0.03％时，铁水流动时表面没有油皮；2)当[S]大于0.05％时，表面出油皮；3)当[S]大于0.1％时，铁水表面完全被油皮覆盖。(3)将铁水注入铁模，并急剧冷却，打开断口观察。1)当[S]大于0.08％时，断口呈灰色，边沿呈白色；2)当[S]大于0.1％时，断口为白口，冷却后表面粗糙，如铁水注入铁模，缓慢冷却，则边沿呈黑色。出铁过程中前后期铁水成分变化不大，一般说明炉缸工作均匀，炉况正常。若相差较大，说明炉温向某个方向发展，据此可掌握炉况发展的趋势。（二）看炉渣炉渣是高炉冶炼的副产品，它反映高炉冶炼的结果，可以用炉渣外观和温度来判断炉渣成分及炉缸温度。“炼好铁必须先炼好渣”，只有炉渣温度和成分适当，高炉生产才会正常。渣是直接判断炉况的重要手段。一看渣碱度，二看渣温，三看渣的流动性及出渣过程中的变化。1．用炉渣判断炉缸温度炉缸温度通常是指炉渣与铁水的温度水平。炉热时，渣温充足，光亮夺目。在正常碱度时，炉渣流动性良好，不易粘沟。上下渣温基本一致。渣中不带铁，上渣口出渣时有大量煤气喷出，渣流动时，表面有小火焰。冲水渣时，呈大的白色泡沫浮在水面。炉凉时，渣温逐渐下降，渣的颜色变为暗红，流动性差，易粘沟，渣口易被凝渣堵塞，打不开；上渣带铁多，渣口易烧坏，喷出的煤气量少，渣面起泡，渣流动时，表面有铁花飞溅。冲水渣时，冲不开，大量黑色硬块沉于渣池。2．用上下渣判断炉缸工作状态炉缸工作均匀时，上下渣温基本一致。当炉缸中心堆积时，上渣热而下渣凉。放上渣时，开始炉渣温度高而后温度低；边沿堆积时，上渣凉而下渣热，有时渣口打不开，放上渣时，炉渣开始温度低而后温度升高。当炉缸圆周工作不均匀时，各渣口渣温和上、下渣温相差较大。高炉偏料或产生管道时，低料面一侧或接近管道处的渣口比另一侧渣口温度低。3．用渣样判断炉缸温度及碱度用样勺取样，待冷凝后，观察断口状况，可用来判断炉缸温度及炉渣碱度。(1)当炉温和碱度高时，渣样断口呈蓝白色，这时炉渣二元碱度为1.2～1.3左右。(2)若断口呈褐色玻璃状并夹有石头斑点，表明炉温较高，其二元碱度为l.10～1.20左右。(3)如果断口边沿呈褐色玻璃状，中心呈石头状，一般称之为灰心玻璃渣，表明炉温中等，碱度为1.0～1.1左右。(4)如果二元碱度为1.3以上时，冷却后，表面出现灰色粉状风化物。(5)当碱度小于1.0时，将逐渐失去光泽，变成不透明的暗褐色玻璃状渣，易脆。(6)低温炉渣，其断面为黑色，并随着渣中FeO增加而加深，一般渣中FeO大于2％渣就变黑了。(7)严重炉凉时，渣会变得像沥青样。(8)渣中含MnO多时，渣呈豆绿色。(9)渣含Mg0较多时，渣呈浅蓝色；MgO再增加时，渣逐渐变成淡黄色石状渣，如MgO大于l0％，炉渣断面为淡黄色石状渣。(10)在酸性渣范围内，渣表面由粗糙变为光滑而有光泽时，说明碱度由高到低，渣易拉丝，渣呈酸性；在碱性渣范围内的炉渣断口呈石头状，表面粗糙。此外，在看渣时，还应注意比较上渣与下渣的渣温和碱度是否均匀。出渣时前后渣温变化预示着炉况凉热的趋势，这对全面掌握炉缸工作状态和炉缸温度水平都有很大益处。（三）看风口高炉风口，不仅能反映炉缸热制度，也能反映送风与炉料下降的情况。炉热时，风口明亮，焦炭活跃，无大块生降；炉凉时风口发暗，生降多，甚至某些风口出现涌渣、挂渣。在观察风口时，应注意煤气流分布情况，边缘发展时风口明亮但炉温不高。在喷煤高炉看风口时，还应注意风口前煤粉的燃烧情况，防止煤粉喷吹在圆周方向上不均匀。风口区是高炉内温度最高的区域。通过观看焦炭在风口区的运动状态和明亮程度，可以判断炉缸圆周各点的工作情况、温度和顺行情况。经常观察风口可以为操作者提供较早的炉况变化情况，能够做出及时的调节，确保高炉稳定顺行。1．用风口判断炉缸工作状态炉缸状态均匀、活跃是高炉顺行的一个重要标志。(1)各风口明亮均匀，说明炉缸圆周各点温度均匀。(2)各风口焦炭运动活跃均匀，则炉缸圆周各点鼓风动能适当。风口明亮均匀、焦炭运动活跃均匀说明炉缸圆周各点工作正常。2．用风口判断炉缸温度高炉炉况正常，炉温充足时，风口明亮，无生降，不挂渣。在生产中可以通过风口的变化来判断炉况的变化：(1)炉温下降时，风口亮度也随之变暗，有生降出现，风口同时挂渣。(2)在炉缸大凉时，风口挂渣、涌渣、甚至灌渣。(3)炉缸冻结时，大部分风口会灌渣。(4)如果炉温充足时风口挂渣，说明炉渣碱度可能过高。(5)炉温不足时，风口周围挂渣。(6)风口破损时，局部挂渣。在观察风口时，以上几种情况应进行区别，防止调剂手段失当。3．用风口判断顺行情况高炉顺行时各风口明亮但不耀眼，而且均匀活跃。每小时料批数均匀稳定，风口前无生降，不挂渣，风口破损少。高炉难行时，风口前焦炭运动呆滞。悬料时，风口焦炭运动微弱，严重时停滞。当高炉崩料时，如果属于上部崩料，风口没有什么反映。若是下部成渣区崩料很深时，在崩料前，风口表现非常活跃，而崩料后，焦炭运动呆滞。高炉发生管道行程时，正对管道方向。在管道形成初期风口很活跃，循环区也很深，但风口不明亮；当管道崩溃后，焦炭运动呆滞，有生料在风口前堆积。炉凉若发生管道崩溃，则风口灌渣。冶炼铸造生铁时这种现象较少，而冶炼炼钢生铁时较多。当高炉热行时，风口光亮夺目，焦炭循环区较浅，运动缓慢。如果发生偏料时，低料面一侧风口发暗，有生料和挂渣。炉凉时则涌渣、灌渣。4．用风口判断大小套漏水情况当风口小套烧坏漏水时，风口将挂渣，发暗，并且水管出水不均匀，夹有气泡，出水温度差升高。由于各风口对炉况的反应不可能同样灵敏，要着重看反应灵敏的风口，并与其它风口的情况相结合。（四）看料速和探尺运动状态高炉下料速度受风量大小、批重及其它因素的影响。看料速主要是比较下料快慢及均匀性，看每小时下料批数和两批料的间隔时间。探尺运动状态直接表示炉料的运动状态，真实反映下料情况。炉况正常时，探尺均匀下降，没有停滞和陷落现象；炉温向凉时，每小时料批数增加；而向热时，料批数减少；难行时，探尺呆滞。探尺突然下降300mm以上时，称崩料；如果探尺不动时间较长称为悬料；如探尺间经常性地相差大于300mm时，称为偏料(可结合炉缸炉温来判断)，偏料属于不正常炉况。如两探尺距离相差很大，若装完一批料后，距离缩小很多时，一般由管道引起。在送风量及矿石批重不变的情况下，探尺下降速度间接地表示炉缸温度变化的动向及炉况的顺行情况。通过炉顶摄像装置观看炉顶料流轨迹和料面形状，中心气流和边沿气流的分布情况，还能看到管道、塌料、坐料和料面偏斜等炉内现象。观察时要注意安装位置的对应关系，保证采取的布料措施合适。直接观测法的经验需要在长期生产中实践，不断总结，通过可靠的观察，判断炉况波动。二．仪器仪表监测（间接观察法）随着科学技术的发展，高炉监测范围越来越广，精度越来越高，已成为判断炉况的主要手段。监测高炉生产的主要仪器仪表，按测量对象可分为以下几类：压力计类：有热风压力计、炉顶煤